高中信息技術(shù)總復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、信息技術(shù)基礎(chǔ)1.1信息的概念與特征信息是對(duì)客觀事物的狀態(tài)、特征及其變化的反映，它普遍存在于自然界和人類社會(huì)中。從本質(zhì)上看，信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和方式。其基本特征包括載體依附性（信息不能獨(dú)立存在，需要依附于一定的載體，如語言、文字、圖像等，且同一信息可以依附于不同載體）、可傳遞性（信息通過各種渠道進(jìn)行傳播和擴(kuò)散）、可共享性（信息可以被多個(gè)主體同時(shí)獲取和利用，而不會(huì)像物質(zhì)那樣被消耗）、時(shí)效性（信息在特定時(shí)間內(nèi)具有價(jià)值，超過這個(gè)時(shí)間可能失去其效用）、價(jià)值相對(duì)性（同一信息對(duì)不同的人或組織具有不同的價(jià)值和意義）以及真?zhèn)涡裕ㄐ畔⒖赡艽嬖谔摷倩蛘`導(dǎo)性，需要進(jìn)行辨別）。1.2信息技術(shù)的定義與發(fā)展信息技術(shù)（IT）是指在信息的獲取、整理、加工、存儲(chǔ)、傳遞和利用過程中所采用的技術(shù)和方法。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為核心，結(jié)合了微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等?；仡櫺畔⒓夹g(shù)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了幾次重大變革：從語言的產(chǎn)生到文字的創(chuàng)造，打破了時(shí)間和空間的限制；印刷術(shù)的發(fā)明進(jìn)一步推動(dòng)了信息的傳播效率；電報(bào)、電話、廣播、電視的出現(xiàn)標(biāo)志著進(jìn)入了電子信息時(shí)代；而計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的普及則將人類帶入了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的信息社會(huì)。當(dāng)前，信息技術(shù)正朝著智能化、移動(dòng)化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等方向快速演進(jìn)。1.3信息素養(yǎng)信息素養(yǎng)是指?jìng)€(gè)體在信息社會(huì)中獲取、識(shí)別、加工、處理、傳遞、創(chuàng)造信息，并利用信息解決實(shí)際問題、支持學(xué)習(xí)和發(fā)展的能力。它不僅包括熟練使用信息技術(shù)工具的技能，更重要的是具備信息意識(shí)、信息道德和批判性思維能力。具體而言，信息素養(yǎng)體現(xiàn)在能夠明確信息需求，有效、合法地獲取信息，對(duì)信息進(jìn)行篩選、鑒別其真?zhèn)魏蛢r(jià)值，準(zhǔn)確地表達(dá)和傳遞信息，并遵守相關(guān)的法律法規(guī)和倫理道德，保護(hù)個(gè)人隱私和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，二者相互依存，缺一不可。硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體，是軟件運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)；軟件則是控制和管理硬件資源、實(shí)現(xiàn)特定功能的程序和數(shù)據(jù)的集合，是計(jì)算機(jī)的靈魂。2.2硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本架構(gòu)遵循馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，其核心思想包括：采用二進(jìn)制存儲(chǔ)和處理信息；程序和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并可被自動(dòng)執(zhí)行。硬件系統(tǒng)通常由五大功能部件構(gòu)成：*運(yùn)算器：負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（如加、減、乘、除）和邏輯運(yùn)算（如與、或、非）。*控制器：計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令，并協(xié)調(diào)控制計(jì)算機(jī)各部件按指令要求工作。運(yùn)算器和控制器通常集成在一塊芯片上，稱為中央處理器（CPU），它是計(jì)算機(jī)的核心部件，其性能直接決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和處理能力。*存儲(chǔ)器：用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用和位置，可分為內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和外存儲(chǔ)器（外存）。內(nèi)存速度快，但容量相對(duì)較小，且斷電后信息會(huì)丟失，用于臨時(shí)存放CPU正在處理的程序和數(shù)據(jù)；外存（如硬盤、固態(tài)硬盤、U盤、光盤等）容量大，能長(zhǎng)期保存信息，但速度相對(duì)較慢，用于永久性存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。*輸入設(shè)備：用于將外部信息（如文字、圖像、聲音等）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)中，常見的有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像頭、麥克風(fēng)等。*輸出設(shè)備：用于將計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果以人們能識(shí)別的形式（如文字、圖像、聲音、視頻等）輸出，常見的有顯示器、打印機(jī)、音箱、繪圖儀等。2.3軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的總稱。根據(jù)其功能可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。*系統(tǒng)軟件：是管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的軟件，為應(yīng)用軟件提供運(yùn)行環(huán)境和支持。主要包括操作系統(tǒng)（如Windows、macOS、Linux等，是系統(tǒng)軟件的核心，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的硬件資源和調(diào)度軟件運(yùn)行）、語言處理程序（如編譯程序、解釋程序，用于將高級(jí)編程語言編寫的源程序翻譯成計(jì)算機(jī)能直接執(zhí)行的機(jī)器語言程序）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如MySQL、Access等，用于組織和管理大量數(shù)據(jù)）以及常用的工具軟件（如診斷程序、調(diào)試程序等）。*應(yīng)用軟件：是為解決特定領(lǐng)域的實(shí)際問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件。按其用途可分為辦公自動(dòng)化軟件（如Word、Excel、PowerPoint）、圖形圖像軟件（如Photoshop、Flash）、多媒體處理軟件、行業(yè)專用軟件（如財(cái)務(wù)軟件、CAD軟件）、網(wǎng)絡(luò)通信軟件（如瀏覽器、即時(shí)通訊工具）等。三、數(shù)據(jù)與編碼3.1信息的數(shù)字化信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)和處理的，這一過程稱為信息的數(shù)字化?，F(xiàn)實(shí)世界中的各種信息，無論是文字、數(shù)值、圖像、聲音還是視頻，都必須轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（由0和1組成）才能被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理。數(shù)字化是信息能夠在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、加工和傳輸?shù)幕A(chǔ)。3.2數(shù)制基礎(chǔ)數(shù)制是用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制有二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。*二進(jìn)制：由0和1兩個(gè)數(shù)碼組成，逢二進(jìn)一。是計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)。*十進(jìn)制：由0-9十個(gè)數(shù)碼組成，逢十進(jìn)一，是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫臄?shù)制。*十六進(jìn)制：由0-9和A-F（或a-f）十六個(gè)數(shù)碼組成，逢十六進(jìn)一，常用于簡(jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)的表示。不同數(shù)制之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換，二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換等，理解數(shù)制轉(zhuǎn)換規(guī)則有助于深入理解計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式。3.3字符編碼字符編碼是指對(duì)各種文字符號(hào)（包括字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、漢字等）進(jìn)行二進(jìn)制編碼的規(guī)則。*ASCII碼：美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，是一種常用的西文字符編碼方案。它用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，共可表示128種不同的字符，包括英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及控制字符。*漢字編碼：由于漢字?jǐn)?shù)量眾多，其編碼更為復(fù)雜。常見的漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)有GB2312（簡(jiǎn)體中文編碼，收錄了六千多個(gè)常用漢字）、GBK（對(duì)GB2312的擴(kuò)展，收錄了更多漢字和符號(hào)）以及Unicode（國際通用編碼標(biāo)準(zhǔn)，試圖為世界上所有文字建立統(tǒng)一的編碼，常見的UTF-8是Unicode的一種實(shí)現(xiàn)方式）。漢字在計(jì)算機(jī)中處理通常涉及輸入碼（如拼音碼、五筆字型碼，用于將漢字輸入計(jì)算機(jī)）、內(nèi)碼（計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和處理漢字時(shí)使用的編碼）和字形碼（用于漢字的顯示和打印，描述漢字的字形點(diǎn)陣）。3.4多媒體信息編碼除了文字信息，圖像、聲音等多媒體信息也需要進(jìn)行數(shù)字化編碼。*圖像數(shù)字化：將模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像?；具^程包括采樣（對(duì)圖像在空間上進(jìn)行離散化處理，將圖像分割成若干像素點(diǎn)）、量化（將每個(gè)像素點(diǎn)的顏色或亮度值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量）。圖像的數(shù)字化會(huì)影響圖像的質(zhì)量和文件大小，分辨率越高、顏色位數(shù)越多，圖像越清晰，但文件也越大。常見的圖像文件格式有BMP、JPG、PNG、GIF等。*聲音數(shù)字化：將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)?；具^程包括采樣（按一定的時(shí)間間隔對(duì)聲音波形進(jìn)行采集）、量化（將采樣得到的幅度值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字量）和編碼（將量化后的數(shù)據(jù)組織成特定格式）。采樣頻率和量化位數(shù)是影響聲音質(zhì)量的重要參數(shù)。常見的音頻文件格式有WAV、MP3、WMA等。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同、具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路和通信設(shè)備連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其主要功能包括：資源共享（共享硬件資源如打印機(jī)，共享軟件資源如應(yīng)用程序，共享數(shù)據(jù)資源）、數(shù)據(jù)通信（實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的信息傳遞，如電子郵件、文件傳輸）、分布式處理（將復(fù)雜任務(wù)分解為若干子任務(wù)，由網(wǎng)絡(luò)中不同計(jì)算機(jī)分別處理，提高效率）以及提高系統(tǒng)可靠性（通過冗余和備份，增強(qiáng)數(shù)據(jù)和服務(wù)的可用性）。4.2網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以從不同角度進(jìn)行分類。按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍可分為：*局域網(wǎng)（LAN）：覆蓋范圍較小，通常在一個(gè)建筑物內(nèi)、一個(gè)校園或一個(gè)企業(yè)內(nèi)部，傳輸速率高，誤碼率低。*城域網(wǎng)（MAN）：覆蓋范圍一般為一個(gè)城市。*廣域網(wǎng)（WAN）：覆蓋范圍最大，可以跨越國界、洲界，甚至全球，如國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）。此外，還可按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、使用范圍等進(jìn)行分類。4.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)、設(shè)備與通信線路之間的幾何連接方式。常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：*總線型：所有節(jié)點(diǎn)連接到一條公共的傳輸介質(zhì)（總線）上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但總線故障會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。*星型：所有節(jié)點(diǎn)都通過中央節(jié)點(diǎn)（如交換機(jī)、集線器）連接，節(jié)點(diǎn)間通信需通過中央節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，易于維護(hù)和擴(kuò)展，中心節(jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。*環(huán)型：節(jié)點(diǎn)通過通信線路首尾相連形成閉合環(huán)路，數(shù)據(jù)沿一個(gè)方向傳輸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但環(huán)路中任一節(jié)點(diǎn)故障都可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷。*樹型：一種層次化的結(jié)構(gòu)，由總線型或星型結(jié)構(gòu)擴(kuò)展而來，適用于分級(jí)管理和控制。*網(wǎng)狀型：節(jié)點(diǎn)之間有多條路徑相連，可靠性高，容錯(cuò)能力強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，常用于廣域網(wǎng)。4.4TCP/IP協(xié)議與IP地址TCP/IP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是Internet最核心的協(xié)議簇，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信的規(guī)則。*IP協(xié)議：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組從源主機(jī)發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)，基于IP地址進(jìn)行路由選擇。*TCP協(xié)議：提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，確保數(shù)據(jù)完整、有序地到達(dá)。4.5Internet及其應(yīng)用Internet（國際互聯(lián)網(wǎng)）是全球最大的、開放的、由眾多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它提供了豐富的服務(wù)和應(yīng)用，如：*電子郵件（E-mail）：進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息傳遞。*文件傳輸（FTP）：在網(wǎng)絡(luò)上傳輸文件。*遠(yuǎn)程登錄（Telnet/SSH）：遠(yuǎn)程控制另一臺(tái)計(jì)算機(jī)。*搜索引擎：幫助用戶快速查找信息。*即時(shí)通訊（IM）：如微信、QQ等，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)文字、語音、視頻交流。*電子商務(wù)、在線教育、網(wǎng)絡(luò)娛樂等。4.6網(wǎng)絡(luò)安全與道德規(guī)范隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出，如病毒、木馬、黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)釣魚、信息泄露等。保障網(wǎng)絡(luò)安全需要技術(shù)手段（如安裝殺毒軟件、防火墻，及時(shí)更新系統(tǒng)補(bǔ)丁，使用加密技術(shù)）和管理措施相結(jié)合。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)用戶應(yīng)遵守法律法規(guī)和網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范，文明上網(wǎng)，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不傳播不良信息，保護(hù)個(gè)人隱私，不惡意攻擊他人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，共同維護(hù)健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。五、數(shù)據(jù)處理與算法初步5.1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示，可以是數(shù)字、文字、圖像、聲音等。數(shù)據(jù)是信息的載體，經(jīng)過加工處理后具有意義的數(shù)據(jù)才能成為信息。數(shù)據(jù)處理是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、存儲(chǔ)、分類、計(jì)算、加工、檢索和傳輸?shù)纫幌盗谢顒?dòng)的總稱，其目的是從大量的、雜亂無章的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，為決策提供支持。5.2算法的概念與特征算法是解決特定問題的步驟和方法的精確描述。它是指令的有限序列，每條指令表示一個(gè)或多個(gè)操作。一個(gè)有效的算法應(yīng)具備以下基本特征：*確定性：算法的每一步驟都必須有明確的定義，無二義性。*有窮性：算法必須在執(zhí)行有限步驟后結(jié)束。*可行性：算法的每一步驟都能夠通過已實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)算執(zhí)行有限次來完成。*輸入：算法可以有零個(gè)或多個(gè)輸入。*輸出：算法至少有一個(gè)輸出。5.3算法的描述方法常用的算法描述方法有：*自然語言：用人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言描述算法，通俗易懂，但不夠精確，易產(chǎn)生歧義。*流程圖：使用規(guī)定的圖形符號(hào)、指向線和文字說明來表示算法的步驟和邏輯流向，直觀清晰，是描述算法的常用工具。常用的流程圖符號(hào)有起止框、輸入輸出框、處理框、判斷框、流程線等。*偽代碼：介于自然語言和計(jì)算機(jī)編程語言之間的一種描述方式，結(jié)構(gòu)清晰，易于理解，且接近程序代碼。5.4基本算法思想解決問題的算法多種多樣，但一些基本的算法思想貫穿始終，如：*順序結(jié)構(gòu)：算法步驟按順序依次執(zhí)行，是最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。*分支結(jié)構(gòu)（選擇結(jié)構(gòu)）：根據(jù)條件是否成立，選擇執(zhí)行不同的分支步驟。*循環(huán)結(jié)構(gòu)：在條件成立的情況下，重復(fù)執(zhí)行某一段程序代碼，包括當(dāng)型循環(huán)（先判斷條件）和直到型循環(huán)（先執(zhí)行循環(huán)體再判斷條件）。此外，還有枚舉法、遞推法、二分查找、冒泡排序等簡(jiǎn)單常用的算法思想。理解這些基本思想有助于培養(yǎng)邏輯思維能力和問題解決能力。六、信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展6.1信息技術(shù)的典型應(yīng)用信息技術(shù)已廣泛滲透到社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了智能制造、自動(dòng)化生產(chǎn)；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)；在商業(yè)領(lǐng)域，電子商務(wù)、移動(dòng)支付改變了傳統(tǒng)商業(yè)模式；在教育領(lǐng)域，在線學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教育拓展了教育的時(shí)空；在醫(yī)療領(lǐng)域，遠(yuǎn)程診斷、電子病歷提高了醫(yī)療效率和質(zhì)量；在科研領(lǐng)域，高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析加速了科研進(jìn)程。6.2新興技術(shù)簡(jiǎn)介當(dāng)前，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，涌現(xiàn)出許多新興技術(shù)：*人工智能（AI）：研究如何使計(jì)算機(jī)模擬人類的智能行為，如學(xué)習(xí)、推理、決策等，應(yīng)用于語音識(shí)別、圖像識(shí)別、智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)等。*大數(shù)據(jù)：指規(guī)模巨大、類型多樣、處理速度快的數(shù)據(jù)集合，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的分析挖掘，可以發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律和價(jià)值，為決策提供支持。*云計(jì)算：將計(jì)算資源（服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、軟件等）集中起來，通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的形式提供給用戶，用戶按需使用，降低了IT成本，提高了資源利用率。*物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：通過傳感器、射頻識(shí)別等技術(shù)，將各種物體連接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的智能連接和信息交換。*區(qū)塊鏈：一種去中心化的分布式賬本技術(shù)，具有不可篡